【摘要】：近些年,在環(huán)境日益惡劣的背景下,建筑產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展作為社會各行各業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)之一,已成為建筑研究領(lǐng)域所探討的熱點(diǎn)話題。因此,如何合理有效地減少建筑溫室氣體排放是當(dāng)前階段需要重點(diǎn)考慮的問題。裝配式建筑作為當(dāng)前中國政府大力推廣的建筑類型,其全生命周期環(huán)境影響的水平有待進(jìn)一步的探索。本研究在總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果以及資料文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上,通過對分析模型以及分析手段的結(jié)合創(chuàng)新,為裝配式建筑的環(huán)境影響效益研究開辟出全新的、具有一定參考價值的方式方法。具體而言,本研究借助BIM模型的搭建,應(yīng)用LCA方法對建筑材料或構(gòu)件的環(huán)境影響程度進(jìn)行計(jì)算處理,并借助蒙特卡洛模擬的手段獲取裝配式建筑溫室氣體排放的概率分布情況,同時通過GIS中的緩沖區(qū)分析及網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,并且創(chuàng)新出將三種模型技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合的LCA+BIM+GIS模型。本研究得出如下結(jié)果:(1)LCA+BIM+GIS的模型創(chuàng)新對于裝配式建筑環(huán)境影響效益的研究具有重大的意義,該模型通過對三種模型技術(shù)各自優(yōu)勢的提煉整合,方便研究者與行業(yè)相關(guān)人員對于環(huán)境影響數(shù)據(jù)進(jìn)行查找利用,與此同時提升了分析的精確程度與相關(guān)決策的科學(xué)性;(2)通過案例研究發(fā)現(xiàn),在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸及安裝三個階段分別存在有以下三個特征:(1)在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)階段,鋼筋與混凝土這類建筑中不可或缺且用量巨大的材料所產(chǎn)生的溫室氣體排放量通常數(shù)量龐大,同時,作為基礎(chǔ)能源之一的電的使用對于某一地區(qū)溫室氣體濃度亦能產(chǎn)生一定程度的影響,而作為預(yù)埋件的熱鍍鋅鋼管,雖然在使用量上與鋼筋或混凝土等建筑必需材料相比較而言較少,但由于熱鍍鋅鋼管的碳排放因子較大,因此,其使用對溫室氣體產(chǎn)生的影響也較為可觀;(2)在預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸階段,不同構(gòu)件溫室氣體排放量的多少主要與運(yùn)輸距離以及構(gòu)件工程量有關(guān);(3)根據(jù)案例的計(jì)算數(shù)據(jù)可知,裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的安裝階段是三個階段中溫室氣體排放量最少的階段,而其產(chǎn)生溫室氣體排放的主要原因是安裝時所應(yīng)用到的機(jī)械如塔吊等在工作過程中消耗柴油從而產(chǎn)生的溫室氣體。(3)溫室氣體排放的不確定性分析結(jié)果表明,由于傳統(tǒng)建筑施工過程中會產(chǎn)生一定程度的新建建筑廢棄物,而這些廢棄物又具有較大的不確定性,故傳統(tǒng)建筑施工的不確定范圍較裝配式建筑更大。(4)經(jīng)過將新型裝配式建筑與傳統(tǒng)澆筑型建筑進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)裝配式建筑在溫室氣體排放方面對環(huán)境的影響程度相較傳統(tǒng)建筑模式而言具有一定程度的降低。但值得注意的是,在本研究案例中,傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑運(yùn)輸階段每平米溫室氣體排放為4.09kg,裝配式建筑運(yùn)輸階段每平米溫室氣體排放為6.71kg。因此裝配建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比,在運(yùn)輸階段并不一定能減少溫室氣體的排放。
【圖文】：

施工時間地理信息圖1-2 研究內(nèi)容框架本研究的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：（1）在 BIM 族庫中提取構(gòu)件的屬性信息，包括材料屬性，幾何屬性，對于沒有圖形的構(gòu)件通過幾何建模的方式，手動輸入尺寸即可繪制構(gòu)件的圖形，分析構(gòu)件在生產(chǎn)階段、物流運(yùn)輸階段、現(xiàn)場裝配施工階段的環(huán)境影響，本文以溫室排放為例，則主要分析材料消耗及能源消耗，借助 efootprint 軟件得出碳排放因子，從而建立構(gòu)件屬性和環(huán)境的數(shù)據(jù)關(guān)系。（2）根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系建立環(huán)境分析庫，在同類型構(gòu)件數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，只要知道構(gòu)件的材料屬性和幾何屬性，，系統(tǒng)則計(jì)算出其環(huán)境影響，對同一項(xiàng)目中的構(gòu)件集成，即可得出項(xiàng)目中裝配式建筑中使用預(yù)制構(gòu)件的環(huán)境影響。（3）借助 GIS 技術(shù)展現(xiàn)溫室氣體排放的空間分布

圖2-4 efootprint 軟件操作界面2.1.2 收集模型數(shù)據(jù)全生命周期模型中數(shù)據(jù)收集的基本單位是過程清單數(shù)據(jù)集，它表示的是全生命周期中某一個過程的單位產(chǎn)出（包括主產(chǎn)品和副產(chǎn)品）以及其相應(yīng)的輸入（包括原料、能耗、土地資源等資源消耗）和輸出（包括環(huán)境排放和待處置廢棄物）。全生命周期模型遵循的是線性假設(shè)，即整個數(shù)據(jù)集呈現(xiàn)比例變化。全生命周期模型中的數(shù)據(jù)一般可以通過兩種形式獲�。簩�(shí)景數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)。實(shí)景數(shù)據(jù)來自于企業(yè)及供應(yīng)商，這一類數(shù)據(jù)可以完全代表所研究的案例，因此具有較高的精確性。然而，在很多情況下研究者沒有辦法追溯到供應(yīng)商，有時即使是追溯到供應(yīng)商或企業(yè)它們也并沒有存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這時就需要使用背景數(shù)據(jù)了。背景數(shù)據(jù)主要來自于數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)主要為行業(yè)的平均水平。因此背景數(shù)據(jù)在一定程度上并不能代表某一個公司或地區(qū)。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X322

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2604547